Tvorba interaktivních pomůcek pro výuku stereometrie na středních školách

Bc. Tereza BEČVÁŘOVÁ

Master's thesis

Creation of interactive aids for teaching stereometry at secondary schools

Abstract:

Prostorové vidění není samozřejmostí, a tak muže být řešení stereometrických úloh pro některé žáky středních škol náročné. Diplomová práce s názvem "Tvorba interaktivních pomůcek pro výuku stereometrie na středních školách" se soustředí na jednu oblast stereometrie, a to na řezy těles rovinou. V práci byly vytyčeny rozmanité cíle, s jednou společnou ideou, vnést do výuky stereometrie něco nového - obohatit výuku o zajímavé modely řezů na tělese, propojit klasickou výuku řezů těles s moderními technologiemi, vytvořit soubor příkladů s detailním popisem postupu řešení, ukázat možnosti využití programu 3D GeoGebra při výuce stereometrie, připravit vhodné motivační příklady z praxe a v neposlední řade ověřit vhodnost navržených pomůcek ve výuce. Diplomová práce tedy muže být inspirací pro žáky i učitele. Obsahuje soubor příkladů, který je určen primárně pro studenty středních škol, kteří v problematice řezů těles tápou. Postup řešení každého příkladu je vysvětlen, odůvodněn a doplněn obrázkem. Součástí práce jsou i pracovní listy se zadáním všech těchto příkladů. Každý příklad je navíc namodelován v programu 3D GeoGebra, kde lze odkrývat řešení krok po kroku. Příklady vytvořené v programu 3D GeoGebra mohou být vhodným podkladem pro učitele při výuce řezů těles. Práce dále přináší příklady pro zvídavé studenty, ať už se jedná o příklady s parametrem, jejichž řešení se opírá o dynamický software 3D GeoGebry, nebo o pseudo-reálné příklady, k jejichž vyřešení žáci využívají znalosti řezů těles. V rámci práce bylo vyrobeno několik modelů, některé z nich byly vytištěny na 3D tiskárně. Proces vzniku těchto modelů je popsán v jedné z kapitol. Text je doplněn fotografiemi pořízenými během tisku. Součástí práce je i čtyrminutové video dokumentující průběh tisku řezu na jehlanu. Příklady spolu s modely i tímto videem byly představeny žákům třetího ročníku gymnázia během čtyř vyučovacích hodin. Reflexe studentů proběhla pomocí dotazníku, který je v práci vyhodnocen.

Abstract:

Spatial vision is not obvious for everyone; thus, solving stereometric problems can be difficult for some secondary school students. This thesis on "Creation of Interactive Aids for Teaching Stereometry at Secondary Schools" focuses on one part of stereometry - sections of solids by a plane. Various aims were set in the thesis possessing one common idea: to bring something new to teaching stereometry - to enrich teaching of interesting models, connect classic teaching with modern technologies, create a set of examples with detailed description of the solution procedure, show possibilities of using 3D GeoGebra in stereometry teaching, prepare suitable motivational real-life examples and verify the suitability of the proposed teaching aids. This thesis can be useful for both students and teachers. The thesis contains a set of examples which are intended for students of secondary schools who do not understand the issue properly. A solution procedure for each example is explained, justified and completed with a picture. All the examples are included in worksheets, which are also part of the work. Each example is also created in 3D GeoGebra and it is possible to uncover a step-by-step solution. Examples created in the 3D GeoGebra program can be suitable material for teachers. The thesis also contains examples for inquisitive students - there are examples with parameter (these examples use 3D GeoGebra as a dynamic software program) and pseudoreal examples. In the context of this thesis, several models were created. Some of them were printed on a 3D printer. The process of creating these models is described in one of the chapters. The text is completed by photos taken while 3D printing. A four-minute-long video is also part of the thesis, documenting the process of model printing. All aforementioned examples, models and the model-printing video were presented to third-grade students during four teaching lessons. Reflections of students on the use of these methods were carried out using a questionnaire which is evaluated in the thesis.

Keywords

stereometrie, řezy těles rovinou, střední školy, prostorová představivost, 3D tisk, modely, 3D GeoGebra, soubor příkladů, pracovní listy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 6. 2020

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Světlana Tomiczková, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Master programme / field:
Mathematics / Training Teachers of Mathematics at Higher Secondary Scholls